BAB IV Mekanisme Penyebaran Patogen
E. Teknik Pengendalian
Penyebaran patogen penyakit pada tanaman tidak dapat dihindari, tetapi penyebaran yang terjadi dapat dihambat prosesnya dan meminimalkan penyebaran penyakit yang terjadi. Terdapat tiga mekanisme pengendalian, yaitu:
▪ Antibiosis merupakan suatu mekanisme y a n g dapat memengaruhi menghancurkan siklus hidup hama.
▪ Antixenosis merupakan menghindarkan tanaman dari serangan hama dalam mencari makan, meletakkan telur ataupun tempat tinggal serangga.
▪ Toleran adalah daya tahan tanaman terhadap serangan hama.
Salah satu teknik pengendalian yang dapat dilakukan untuk mengurangi terjadinya epidemi pada tanaman adalah dengan menggunakan tanaman yang resisten. Tanaman akan tahan (resisten) terhadap serangan patogen apabila memiliki sifat-sifat genetik yang dapat mengurangi tingkat kerusakan yang disebabkan oleh patogen penyakit.
Penyebaran patogen penyakit pada tanaman tidak dapat dihindari, akan tetapi penyebaran yang terjadi dapat dihambat prosesnya dan meminimalkan penyebaran penyakit yang terjadi. Seperti yang diungkapkan oleh Painter (1951) terdapat tiga mekanisme yang ditunjukkan tanaman dalam menghambat serangan hama, yaitu:
1. Antibiosis merupakan suatu mekanisme yang dapat memengaruhi menghancurkan siklus hidup hama.
2. Antixenosis merupakan menghindarkan tanaman dari serangan hama dalam mencari makan, meletakkan telur ataupun tempat tinggal serangga.
3. Toleran adalah daya tahan tanaman terhadap serangan hama. Salah satu teknik pengendalian yang dapat dilakukan untuk mengurangi terjadinya epidemi pada tanaman adalah dengan menggunakan tanaman yang resisten. Tanaman akan tahan (resisten) terhadap
serangan patogen apabila memiliki sifat-sifat genetik yang dapat mengurangi tingkat kerusakan yang disebabkan oleh patogen penyakit.
Kerentanan tumbuhan terhadap patogen dapat ditingkatkan dengan melakukan infeksi pendahuluan dengan menggunakan patogen lain atau strain yang berbeda dari patogen yang sama. Patogen yang awalnya tidak kompatibel dapat menjadi kompatibel pada tumbuhan yang terlebih dahulu diinfeksi dengan menggunakan patogen tertentu. Dapat juga terjadi tumbuhan yang dalam keadaan normal dan tahan terhadap strain tertentu dari satu jenis patogen lalu berubah menjadi rentan terhadap strain tersebut, kecuali menginduksi kerentanan terhadap penyakit, patogen dapat saling bekerja dan menginduksi ketahanan inang atau sering disebut dengan imunisasi, proteksi, proteksi silang, dan ketahanan terinduksi. Imunisasi pada tanaman efektif dalam mengatasi penyakit yang disebabkan oleh virus, bakteri, dan jamur. Pengendalian penyakit pada tumbuhan dapat dilakukan dengan memperhatikan segitiga penyakit. Pengendalian penyakit dapat tercapai dengan melakukan beberapa tahapan sebagai berikut:
1. Eliminasi atau meniadakan patogen. Usaha yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan karantina dan sertifikasi benih.
2. Mencegah inang dari patogen. Bahan kimia pelindung pada permukaan tanaman dapat digunakan untuk mengurangi terjadinya penyebaran penyakit.
3. Modifikasi lingkungan. Contoh pengendalian Phytophthora collar rot pada jeruk yang diakibatkan oleh Phytophthora citropthora dapat berhasil melalui perbaikan drainase tanah.
Pengendalian penyakit juga dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu cara fisik dan kimia.
1. Metode fisik
Pengendalian patogen dengan menggunakan metode ini dapat dilakukan dengan perlakuan panas (sterilisasi dan pasturisasi), pendinginan, pengasapan, penangkapan spora (spore trap), dan sebagainya. Contoh: pengendalian penyakit bercak daun pada kubis
dapat dikendalikan dengan merendam biji ke dalam air panas pada suhu 50C selama 18 menit.
2. Metode kimia
Pengendalian dengan metode kimia dapat dilakukan dengan menggunakan bahan kimia seperti fungisida untuk mengendalikan jamur, bakterisida untuk mengendalikan bakteri, dan nematisida untuk mengendalikan nematoda.
BAB V
Ketahanan Tanaman Terhadap Infeksi Patogen
Pada pertumbuhannya, tanaman seringkali mengalami gangguan dari berbagai patogen penyebab penyakit seperti jamur, bakteri, nematoda, virus, dan protozoa. Tanaman dapat dikatakan sehat atau normal apabila tanaman tersebut dapat melaksanakan fungsi-fungsi fisiologisnya sesuai dengan potensial genetik yang dimilikinya tanpa gangguan apapun, sedangkan tanaman dapat menjadi sakit apabila suatu tanaman diserang atau terinfeksi oleh patogen penyebab penyakit atau dipengaruhi oleh agensia abiotik sehingga patogen tanaman merupakan salah satu faktor pembatas dalam budidaya tanaman, baik tanaman pangan, hortikultura maupun perkebunan.
Patogen dapat mempengaruhi penurunan produksi tanaman secara kuantitas maupun kualitas. Secara kuantitas patogen tanaman mempengaruhi penurunan jumlah produk atau hasil panen, sementara secara kualitas patogen dapat berpengaruh terhadap penampilan fisik maupun sifat fisiologis dari tanaman yang dibudidayakan seperti perubahan warna, bentuk, dan rasa.
Suatu penyakit tumbuhan akan muncul apabila terjadinya interaksi antara dua komponen (tumbuhan dan patogen). Untuk mendukung perkembangan penyakit maka harus adanya interaksi adanya tiga komponen, yaitu patogen yang virulen, tanaman yang rentan, dan lingkungan yang mendukung (segitiga penyakit). Patogen menginfeksi tanaman meliputi perubahan-perubahan patogen di dalam tubuh tanaman, rangkaian perubahan tanaman inang dan keberadaan patogen dalam rentang waktu tertentu selama masa pertumbuhan tanaman. Siklus penyakit meliputi inokulasi (penularan), penetrasi (masuk ke bagian tanaman), infeksi (pemanfaatan nutrien inang),
Secara alami tanaman budi daya dapat diserang oleh berbagai macam patogen dan pertahanan tanaman yang ditimbulkan sangat bervariasi untuk menghadapi serangan tersebut. Secara alami tanaman dikatakan tahan terhadap penyakit adalah kondisi normal penolakan tanaman terhadap adanya organisme asing, seperti contohnya pada tanaman yang hidup di daerah yang mengalami kekeringan atau kondisi lingkungan ekstrem lainnya. Tingkat ketahanan tanaman bergantung pada dua faktor utama, yakni kebutuhan substrat dari patogen serta cara tanaman bereaksi terhadap kehadiran patogen (Djaenuddin, 2016).
Keparahan penyakit juga sangat ditentukan oleh kondisi lingkungan tempat tumbuh dan pertahanan tanaman inang secara alami (warisan gen ketahanan secara genetik). Menurut Muhuria (2003), ketahanan tanaman bersifat (1) genik, yaitu sifat tahan yang diatur oleh sifat genetik yang dapat diwariskan; (2) morfologik, yaitu sifat tahan karena sifat morfologi tanaman yang tidak menguntungkan bagi hama/patogen; dan (3) kimiawi, yaitu sifat tahan karena zat kimia yang dihasilkan tanaman. Berdasarkan susunan dan sifat gen, ketahanan genetik dapat dibedakan menjadi: (1) monogenik, yaitu sifat tahan yang diatur oleh satu gen dominan atau resesif; (2) oligogenik, yaitu sifat tahan yang diatur oleh beberapa gen yang saling menguatkan;
dan (3) poligenik, yaitu sifat tahan yang diatur oleh banyak gen yang saling menambah dan masing-masing gen memberikan reaksi yang berbeda sehingga timbul ketahanan dengan spektrum luas. Faktor ketahanan genetik ini juga meliputi: (1) morfologi tanaman; (2) biokimia; dan (3) faktor luar seperti suhu, kelembapan, cahaya matahari, dan sebagainya.
Tanaman dapat bertahan dari serangan suatu patogen dengan kombinasi sifat pertahanan diri yang dimilikinya, yaitu sifat-sifat struktural sebagai penghalang fisik dan menghambat patogen yang akan masuk dan berkembang di dalam tumbuhan dan reaksi-reaksi zat biokimia yang terjadi di dala sel dan jaringan tumbuhan, yang dapat menghasilkan zat beracun bagi patogen sehingga menciptakan kondisi yang menghambat pertumbuhan patogen pada tanaman tersebut. Hal tersebut termasuk ke dalam sistem pertahanan tanaman yang terbagi menjadi dua bagian utama, yakni sebelum terjadinya infeksi patogen dan setelah terjadinya infeksi yang meliputi (1)
ketahanan spesifik (vertikal); (2) ketahanan non spesifik (horizontal); dan (3) ketahanan terinduksi tanaman terhadap penyakit.
A. Ketahanan Spesifik atau Vertikal
Ketahanan vertikal adalah ketahanan yang ditentukan oleh satu atau sedikit gen atau ketahanan terhadap ras patogen tertentu, tetapi tidak pada ras lainnya. Ketahanan ini dikontrol oleh gen tunggal atau gen majemuk suatu kultivar yang bertanggung jawab terhadap ketahanan, seringkali hal ini efektif hanya untuk ras-ras patogen tertentu dan tidak memberikan ketahanan terhadap ras lain. Tipe ketahanan ini disebut ketahanan spesifik atau ketahanan vertikal.
Penggabungan gen spesifik ke dalam inang untuk memberikan ketahanan hanya memberikan perlindungan pada tumbuhan dalam jangka pendek. Tanaman yang mempunyai ketahanan seperti ini mudah patah, dalam waktu relatif pendek, setelah digunakan secara. Patahnya ketahanan ini adalah akibat perkembangan dan seleksi ras-ras patogen yang mampu menyerang kultivar yang sebelumnya bersifat tahan. Genotipe kultivar tidak berubah, masih tetap tahan terhadap strain patogen yang ada pada saat pelepasannya. Jadi ketahanan inang bekerja untuk strain-strain tertentu ini merupakan ketahanan spesifik.
Identifikasi berbagai ras patogen dilakukan dengan jalan inokulasi kultivar terpilih untuk membedakan ras patogenik berdasarkan reaksi yang timbul. Penggunaan kultivar berbeda untuk mengidentifikasi ras patogen ini, harus dilakukan dalam kondisi terkontrol karena perubahan faktor lingkungan seperti suhu dan cahaya, dapat mempengaruhi gejala yang terjadi pada inang.
Ketahanan vertikal dapat kehilangan ketahanannya dengan cepat dengan munculnya ras patogen baru. Ini adalah salah satu kelemahannya.
Akan tetapi, keuntungan dari risestensi vertikal adalah mudah ditangani oleh pemulia. Jika suatu gen resistensi telah menurun ketahanannya karena suatu ras patogen baru terbentuk, maka pemulia tanaman dapat dengan cepat mengganti atau menambah suatu gen resisten baru yang mana belum ada ras patogen yang mampu menyerangnya. Secara umum ciri-ciri ketahanan
1. Mekanisme ketahanan vertikal biasanya diturunkan sebagai gen tunggal atau gen mejemuk sehingga hal ini relatif mudah untuk dimanipulasi dalam program pemuliaan tanaman.
2. Ketahanan vertikal biasanya disetarakan dengan hipotesis gen dengan gen.
3. Ketahanan vertikal biasanya memberikan derajat ketahanan tinggi tetapi mudah hilang, kalau strain patogen yang virulen. Sekali ketahanan vertikal ini hilang, maka selanjutnya akan patah sempurna dan tumbuhan akan peka seluruhnya terhadap strain patogen yang mampu menyerangnya.
4. Ketahanan vertikal bekerja hampir seluruhnya setelah patogen menembus tumbuhan dan seringkali dikatakan sebagai reaksi hipersensitif pada inang
5. Ketahanan vertikal seringkali menyebabkan kelambatan awal suatu epidemi.
Berdasarkan gambaran di atas, dapat disimpulkan bahwa pemanfaatan varietas unggul dengan tipe ketahanan vertikal hanya akan efektif bila: (1) hama yang dikendalikan merupakan satu-satunya hama yang menyebabkan turunnya produksi (tidak ada hama lain); (2) varietas ini tidak ditanam secara terus menerus tetapi harus dirotasikan dengan tanaman lain; (3) tidak diusahakan secara besar-besaran dalam hamparan yang luas; dan (4) ditanam dengan sistem tumpang sari (multiple cropping). Kerugian yang dapat terjadi dalam penggunaan varietas dengan ketahanan vertikal adalah bahwa peluang terjadinya biotipe baru sangat besar akibat adanya tekanan seleksi yang kuat oleh sifat ketahanan ini. Jika ini terjadi, maka 5 ketahanan vertikal ini akan mudah patah dan biasanya tanaman menjadi sangat rentan terhadap biotipe baru tersebut.
Hubungan genetik tumbuhan dengan patogennya belum diketahui dengan jelas. Tetapi beberapa peneliti menyimpulkan bahwa untuk setiap lokus genetik ada yang mengatur ketahanan atau kepekaan inang dan ada lokus yang mengatur virulen atau tidaknya suatu patogen. Hubungan ini disebut hipotesis gen dengan gen, yakni menyatakan bahwa setiap gen dalam inang ada yang mampu bermutasi untuk memberikan ketahanan dan ada gen dalam patogen yang mampu bermutasi untuk berhadapan dengan ketahanan
tersebut. Hipotesis ini memberikan pula contoh yang menjelaskan tentang terjadinya pematahan ketahanan kultivar pada kondisi lapang. Hipotesis gen dengan gen ini dapat menjelaskan hubungan inang dengan patogen pada sejumlah patogen biotropis, seperti rust, smut, powdery mildew, Phytophthora infestans, dan Venturia inaequalis. Bukti-bukti menunjukkan bahwa hipotesis tersebut dapat diperluas untuk sejumlah kombinasi inang- patogen jamur dan mungkin juga untuk kelompok parasit yang lain termasuk serangga.
Resistensi spesifik terhadap penyakit didasarkan pada apa yang disebut pengenalan gen dengan gen, karena memerlukan kesesuaian yang tepat antara suatu MAL alel dalam tumbuhan dengan suatu alel pada patogen. Suatu tumbuhan memiliki banyak gen R (untuk resistensi), dan
setiap patogen memiliki sekumpulan Avr. Resistensi terjadi ketika tumbuhan memiliki suatu alel R dominan tertentu yang berhubungan dengan alel dominan Avr spesifik pada patogen. Gen R kemungkinan mengode reseptor spesifik. Gen Avr menghasilkan senyawa yang berfungsi pada patogen yang juga bertindak sebagai ligan yang berikatan secara spesifik dengan reseptor sel inang tumbuhan. Penyakit timbul jika tidak terdapat pengenalan gen dengan gen karena patogen tersebut tidak memiliki alel Avr dominan yang sesuai dengan alel R. Pada tumbuhan, tumbuhan tidak memiliki alel R dominan yang sesuai dengan alel Avr pada patogen atau baik patogen maupun tumbuhan tidak memiliki alel yang saling mengenal (Campbell, 2003).
Beberapa faktor yang mempengaruhi ketahanan vertikal tanaman terhadap infeksi patogen, antara lain:
1. Varietas Tanaman. Setiap varietas tanaman memiliki ketahanan yang berbeda terhadap patogen tertentu. Beberapa varietas tanaman memiliki ketahanan yang tinggi terhadap infeksi patogen tertentu, sementara varietas lainnya dapat lebih rentan terhadap serangan patogen tersebut.
2. Kondisi Pertumbuhan Tanaman. Tanaman yang sehat dan tumbuh dengan baik cenderung memiliki ketahanan vertikal yang lebih baik terhadap infeksi patogen dibandingkan dengan tanaman yang tidak
yang cukup, dan pengendalian hama dan penyakit yang tepat dapat membantu meningkatkan ketahanan vertikal tanaman terhadap infeksi patogen.
3. Pengelolaan Hama dan Penyakit. Pengendalian hama dan penyakit yang tepat juga dapat membantu meningkatkan ketahanan vertikal tanaman terhadap infeksi patogen. Penggunaan pestisida yang tepat dan penghapusan bagian tanaman yang terinfeksi atau terkena penyakit dapat membantu mencegah penyebaran patogen dan meminimalkan kerusakan pada struktur tubuh tanaman.
4. Lingkungan. Lingkungan yang tidak kondusif seperti suhu ekstrem, kelembaban tinggi, atau kurangnya sinar matahari dapat mempengaruhi ketahanan vertikal tanaman terhadap infeksi patogen.
Penanaman tanaman di tempat yang sesuai dengan kondisi tumbuhnya dapat membantu meningkatkan ketahanan vertikal tanaman terhadap infeksi patogen.
Dalam praktiknya, untuk meningkatkan ketahanan vertikal tanaman terhadap infeksi patogen, perlu dilakukan pengelolaan yang terintegrasi, seperti memilih varietas tanaman yang tepat, memberikan nutrisi dan kondisi tumbuh yang optimal serta melakukan pengendalian hama dan penyakit yang tepat dan efektif. Selain itu, juga perlu memperhatikan kondisi lingkungan sekitar dan menjaga kebersihan lingkungan yang dapat mempengaruhi ketahanan vertikal tanaman terhadap infeksi patogen.
B. Ketahanan Nonspesifik atau Horizontal
Komponen pengendalian hama/penyakit terpadu antara lain adalah penggunaan varietas tahan, cara bercocok tanam, pemanfaatan agen biologis, pestisida dan pengamatan hama/penyakit secara rutin (monitoring).
Penggunaan varietas tahan ternyata biayanya relatif murah, tidak menimbulkan pencemaran lingkungan dan mudah diaplikasikan oleh petani di lapang. Dengan demikian ketahanan suatu tanaman, khususnya terhadap serangan OPT sangat memegang peranan penting dalam pengendalian hama secara terpadu.
Tanaman akan mempertahankan diri dengan dua cara, yaitu adanya sifat-sifat struktural pada tanaman yang berfungsi sebagai penghalang fisik
dan akan menghambat patogen untuk masuk dan menyebar di dalam tanaman dan respons biokimia yang berupa reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam sel dan jaringan tanaman sehingga patogen dapat mati atau terhambat pertumbuhannya. Tanaman akan memberikan respons terhadap patogen dengan cara- cara yang berbeda. Respons tersebut ada yang berinteraksi dan ada yang tidak berinteraksi. Pada kasus tertentu terjadi hubungan yang inkompatibel antara tanaman dan patogen, (tanaman adalah resisten) atau hubungan yang kompatibel (tanaman adalah rentan).
Secara alamiah, tanaman memiliki ketahanan terhadap hama maupun penyakit tertentu. Tanaman dapat dikatakan resisten dengan beberapa kondisi sebagai berikut: (a) memiliki sifat- sifat yang memungkinkan tanaman itu menghindar, atau pulih kembali dari serangan hama pada keadaan yang akan mengakibatkan kerusakan pada varietas lain yang tidak tahan; (b) memiliki sifat-sifat genetik yang dapat mengurangi tingkat kerusakan yang disebabkan oleh serangan hama; (c) memiliki sekumpulan sifat yang dapat diwariskan, yang dapat mengurangi kemungkinan hama untuk menggunakan tanaman tersebut sebagai inang; dan (d) mampu menghasilkan produk yang lebih banyak dan lebih baik dibandingkan dengan varietas lain pada tingkat populasi hama yang sama.
Ketahanan horizontal atau dengan istilah lain ketahanan seragam (uniform resistance), yakni satu tanaman resisten terhadap beberapa ras patogen. Istilah ini umumnya digunakan untuk menyatakan ketahanan yang bekerja sejumlah besar ras patogen, walaupun tidak seratus persen efektif. Ketahanan horizontal sifatnya lebih luas dan tidak akan memacu meningkatnya ras-ras tertentu secara selektif dari suatu patogen, seperti yang terjadi dengan ketahanan vertikal. Dalam keadaan yang demikian maka komposisi populasi patogen akan stabil dan jumlah penyakit yang diakibatkannya secara keseluruhan menjadi berkurang atau menurun.
Penentuan dan penggunaan ketahanan horizontal dalam suatu program pemuliaan tanaman dapat mengatasi masalah.
Ketahanan horizontal disebut juga ketahanan kuantitatif. Tanaman yang memiliki ketahanan demikian masih menunjukkan sedikit kepekaan terhadap hama tetapi memiliki kemampuan untuk memperlambat laju
semua biotipe suatu hama. Oleh karena itu, umumnya sulit dipatahkan meskipun muncul biotipe baru dengan daya serang yang lebih tinggi.
Ketahanan horizontal adalah ketahanan kuantitatif, dengan demikian data kuantitatif yang dibutuhkan untuk mengukurnya. Data kuantitatif ini diperoleh melalui prosedur epidemiologi baik terhadap populasi yang relatif besar di lapangan ataupun terhadap populasi terbatas di bawah kondisi yang diawasi. Beberapa sifat ketahanan horizontal, yaitu:
▪ Diwariskan poligenik (banyak gen).
▪ Ketahanan rendah.
▪ Bekerja sebelum dan sesudah patogen masuk.
▪ Mengurangi pembentukan spora (menurunkan epidemi).
Tanaman yang menunjukkan ketahanan horizontal adalah slow disease fomer akibat mekanisme mereduksi jumlah luka (lesions) yang dihasilkan per unit inokulum, menambah panjangnya waktu generasi patogen, dan memperpendek umur reproduksi luka. Ketahanan horizontal dapat diukur dengan berbagai cara yang dapat digolongkan ke dalam tiga macam pengukuran, yaitu pengukuran pengaruh-pengaruh penyakit, pengukuran perkembangan epidemi, dan pengukuran komponen-komponen ketahanan.
Ciri-ciri lainnya sebagai berikut:
1. Biasanya memberikan tingkat ketahanan lebih rendah daripada ketahanan vertikal, jarang memberikan imunitas atau ketahanan tinggi.
2. Biasanya diturunkan secara poligenik dengan beberapa gen yang ikut serta. Akibat pemuliaan tanaman untuk mendapatkan jenis ketahanan sulit dan biasanya diabadikan oleh
3. para pemulia tanaman.
4. Mekanisme ketahanan horizontal bekerja sebelum dan sesudah patogen menduduki inang. Tidak ada hubungannya dengan reaksi hipersensitif.
5. Karena ketahanan horizontal menyebabkan penurunan produksi spora, pengaruhnya ditunjukkan oleh penurunan tingkat perkembangan epidemi.
C. Ketahanan Terinduksi Tanaman terhadap Penyakit
Ketahanan terinduksi tanaman terhadap penyakit mengacu pada kemampuan tanaman untuk mengaktifkan atau meningkatkan respons pertahanan mereka terhadap serangan patogen penyebab penyakit. Ini adalah respons yang diinduksi oleh tanaman setelah mereka terpapar oleh patogen atau zat tertentu yang dapat meningkatkan kemampuan mereka untuk melawan infeksi dan mengurangi dampak yang disebabkan oleh penyakit.
Ketahanan terhadap penyakit merupakan salah satu sifat yang sangat penting dalam pemuliaan tanaman karena mempengaruhi kualitas dan tingkat produksi tanaman. Salah satu upaya untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit adalah melalui induksi ketahanan sistemik.
Induksi ketahanan sistemik (induced resistance) dapat dijadikan sebagai alternatif cara untuk mendapatkan keragaman genetik khususnya untuk karakter ketahanan terhadap penyakit. Induksi ketahanan sistemik adalah suatu proses stimulasi resistensi tanaman inang tanpa introduksi gengen baru. Induksi ketahanan sistemik menyebabkan kondisi fisiologis yang mengatur sistem ketahanan menjadi aktif dan atau menstimulasi mekanisme resistensi alami yang dimiliki oleh inang dengan pengaplikasian bahan penginduksi eksternal.
Ketahanan yang diinduksi telah diakui sebagai metode yang potensial dikembangkan untuk manajemen penyakit tanaman di pertanian modern seperti saat ini. Selama dua dekade terakhir, penelitian tentang resistensi yang diinduksi secara kimia dan biologis telah mengungkapkan respons pertahanan tanaman yang sebelumnya tidak diketahui termasuk pertahanan utama. Secara alami, semua tanaman diperkaya dengan gen pertahanan, namun gen-gen ini bersifat pasif dan membutuhkan stimulasi sinyal yang tepat untuk mengaktifkannya. Strategi yang relatif baru dalam manajemen penyakit tanaman, yaitu mendorong mekanisme pertahanan tanaman itu sendiri dengan perlakuan zat kimia dan agen biokontrol.
Ketika tanaman diserang oleh mikro-organisme atau rusak oleh luka mekanis, perubahan fisiologis utama terinduksi dan enzim pertahanan tanaman umumnya diaktifkan. Mekanisme
penghambatan berkembangnya patogen pada tanaman oleh bakteri mikroorganisme antagonis secara tidak langsung tetapi lebih meningkatkan ketahanan tanaman terhadap patogen tersebut dikenal dengan istilah ketahanan terinduksi secara sistemik (induced systemic resistance).
Ketahanan sistemik terjadi ketika tanaman mengaktifkan mekanisme pertahanannya akibat induksi beberapa molekul atau senyawa kimia pada tanaman inang tersebut. Jika ketahanan terinduksi akan digunakan dalam manajemen pengelolaan penyakit, maka perlu dirancang pemilihan waktu aplikasi yang tepat, frekuensi aplikasi yang tepat untuk genotipe tanaman yang responsif yang dipadukan dengan metode pengendalian lainnya.
Genotipe inang turut memengaruhi ekspresi induksi resistensi terhadap suatu patogen.
Nitrogen dan fosfor adalah penentu penting untuk pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Beberapa bakteri tanah dapat menyediakannya dalam bentuk yang tersedia bagi tanaman. Indikasi adanya mekanisme yang mendukung pertumbuhan oleh PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) adalah pada saat bakteri PGPR meningkatkan pertumbuhan tanaman dan ketahanan tanaman melalui kemampuan memproduksi ZPT (Zat pengatur Tumbuh), kemampuan produksi antibiotik, memproduksi siderofor, yang berperan dalam induksi resistensi atau peningkatan ketahanan tanaman terhadap OPT. Sebagai agen biologis untuk ketahanan yang diinduksi, kelompok rizobakteria (PGPR) yang berasosiasi dengan akar tanaman dapat mengurangi keparahan dan insiden penyakit serta meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman.
Tanaman yang diberi perlakuan PGPR memiliki keadaan metabolisme yang lebih baik, sehingga adanya inokulasi patogen tidak menyebabkan tanaman berada dalam keadaan stres atau tercekam. Sebaliknya tanaman yang tidak diberi perlakuan PGPR menjadi sangat tercekam pada saat diinokulasi patogen sehingga tanaman meresponsnya secara cepat dengan memobilisasi metabolit sekunder seperti SA untuk melawan infeksi patogen. Akumulasi enzim dapat terlibat tidak hanya dalam respons pertahanan tanaman, tetapi juga dapat dikaitkan dengan resistensi yang diinduksi oleh PGPR.
Peningkatan pola ekspresi enzim oleh PGPR menjelaskan kemampuan tanaman yang diinduksi resistensi terhadap patogen adalah sistemik.